地球要凉了？科学家：地球内部的冷却速度远超预期！

由于人类活动，加剧全球变暖，导致目前的全球气温不断创下历史新高，不仅是人类有记录以来的历史之最，而且至少还是12万年来之最。虽然目前的地球表面气温还在持续升高，但地球内部的温度却在不断下降。

不仅如此，一项刊载于《地球与行星科学快报》（Earth and Planetary Science Letters）的新研究显示[1]，地球内部的冷却速度比预想的更快。那么，地球内部变冷将会造成什么后果？

地球内部还是非常活跃的，最近备受关注的汤加火山大爆发就是很好的一个例子。任何地质活动都需要消耗能量，火山大规模喷发更需要巨大的能量支撑，这一切都源于地球深处的强大热源。

地球半径约6371公里，内部结构主要分为三大部分。最外层是地壳，主要成分为玄武岩、花岗岩，厚度几十公里。下一层是地幔，主要成分为硅酸盐岩石，厚度2900公里。地球的最内部结构是地核，主要成分为铁、镍，外地核是熔融状态，内地核是固态，总厚度约3400公里。

地球内部要比地表热得多，越靠近地心的地方，总体上越热。地壳表面的平均温度为14 ℃，但地壳深处温度可以达到一两百度。而地幔的温度可以超过1000 ℃，靠近地核地方的温度可达3700 ℃。地核温度最高，最中心的温度高达5430 ℃。

也许除了地球最深处的固态铁之外，地球内部几乎所有的物质都在不断运动，所有这些运动都会消耗能量。地球内部不像太阳那样可以进行核聚变产生热量，那么，地球的内部能量来自于哪里呢？

这一切与地球的起源有关。在46亿年前，一团原始星云通过引力坍缩作用，在中心吸引了大量的气体云，最终形成了太阳。在太阳诞生后，还有大量的气体和尘埃绕着太阳旋转，形成一个原行星盘。

原行星盘中的物质互相碰撞，块头变得越来越大，产生大量的微行星。当个体的尺寸超过1公里后，它们的引力会吸引更多的物质，加速成长。最终，我们的地球从原行星盘中诞生。

地球刚刚诞生时，经历了一系列的猛烈撞击，巨大的撞击能量让整个地球几乎处于熔融的状态。随着碰撞的减少，地球不断向外辐射能量，地球逐渐降温，表面固化。

虽然地球不能像恒星那样核聚变，但地球内部存在铀-235、钍-232等放射性元素，这些元素经过放射性衰变后，可以释放出能量，让地球内部还能持续输出一些热量。

在地球原始热量和放射性衰变热量的共同作用下，驱动了诸如火山活动、板块运动等地质活动。更为重要的是，活跃的地球内部让地球形成了一个全球性的磁场，这可以偏转来自太阳的高能带电粒子，避免地球上的生命遭受致命的辐射。

但在这项新研究中，苏黎世联邦理工学院的科学家通过研究发现，地幔中普遍存在的布氏岩导热能力要比此前认为的更快1.5倍，这意味着热量更容易从地核传递到地幔，加速了地球内部冷却的速度。

先前的研究表明，数十亿年前的原始火星可能与地球一样，表面有大气层和液态水，有条件孕育出生命。但由于火星内部快速冷却，导致磁场消失，太阳风直接袭击火星表面，剥离了火星大气层，让液态水也不复存在。很快，火星变得无比荒凉。

随着地球内部继续降温，直到有一天无法维持磁场的形成，地球会逐渐演变成现在火星的模样。当然，地球要比火星大很多，内部降温的速度比火星更慢。在那一天到来之前，人类还有足够的时间来应对。

参考文献

[1] Motohiko Murakami, Alexander F.Goncharov, Nobuyoshi Miyajima, et al. Radiative thermal conductivity of single-crystal bridgmanite at the core-mantle boundary with implications for thermal evolution of the Earth, Earth and Planetary Science Letters, 2022, DOI: 10.1016/j.epsl.2021.117329.